“人工智能技术”融入应用型电子信息工程人才培养的实践研究

孙书萍 唐振

摘要：本文针对电子信息工程专业人才培养方案所存在的问题，提出了将人工智能技术融入电子信息工程人才培养的解决方案。首先，从优化人才培养方案、教学方法和课程体系等方面，提出电子信息工程专业人工智能技术融入应用型人才培养的解决方案，通过分析现有专业课程体系存在的问题，对课程体系进行重构。其次，从构建“双师双能型”师资队伍、构建人工智能技术融入课程教学方法、构建多层次实践教学体系、建立立体化创新创业实践平台等方面，提出了人工智能技术融入应用型人才培养的解决方案。最后，通过教学实践证明，该培养方案能够有效提升学生的专业素养和创新能力，为高职高校电子信息工程專业提供一定的参考。

关键词：人工智能技术；应用型电子信息工程；人才培养

1. 研究背景

人工智能作为当代科技创新和行业发展的核心动力，在新一代科技革命与行业转型中发挥着至关重要的作用。随着互联网技术的持续进步，人工智能的应用已经广泛渗透到日常生活中，从根本上改变了人们的工作模式、生活习惯及思考方式。人工智能的基础是数据和算法，在电子信息工程专业中，存在大量关于数据和算法的内容，因此，将人工智能技术融入电子信息工程专业人才培养中有其必要性。传统电子信息工程专业人才培养方案以传统的电子信息技术知识为主，以理论知识为核心，缺乏对人工智能相关技术的学习。由于人工智能是一个新兴领域，在这方面的研究还处于起步阶段，因此对电子信息工程专业人才培养方案进行优化改革具有十分重要的意义。

本文通过分析当前电子信息工程专业人才培养方案中存在的问题，提出了人工智能技术融入应用型人才培养实践研究，通过在电子信息工程专业中开设人工智能相关课程、探索人工智能技术在电子信息工程专业中的应用、构建多层次实践教学体系、建立立体化创新创业实践平台等方式，来提升学生专业素养和创新能力。

1.1 对人才培养目标的重新定位

传统的电子信息工程专业人才培养目标是基于传统电子信息工程专业的知识体系，通过在该专业学习，培养学生的电子信息技术素养和计算机技术素养。传统的电子信息工程专业人才培养目标是以理论知识为核心，强调对学生专业技能的培养，在学生毕业后，能够从事电子设备设计、系统集成与产品研发、信息系统开发等工作。随着社会的不断发展，传统电子信息工程专业人才培养目标已经无法满足社会对人才的需求，因此，对人才培养目标进行重新定位十分重要。

高职院校以应用型人才为培养目标，强调学生在具备一定理论知识基础上，具备一定的实践能力和创新能力。目前，很多高校都在积极探索新形势下高职教育改革创新之路。在人工智能技术融入电子信息工程专业人才培养实践研究中，要以人工智能技术为基础和核心，重新定位人才培养目标。将人工智能相关课程作为高职院校的公共基础课程体系来开设，并将其作为人才培养目标之一。在教学过程中以学生为中心，构建多层次实践教学体系和立体化创新创业实践平台，提升学生专业素养和创新能力。

1.2 专业课程体系的优化与完善

基于以上分析，本文首先通过在电子信息工程专业中开设人工智能相关课程，使学生掌握人工智能的基本原理与方法，掌握人工智能应用中的基础知识和技术，并能将理论知识应用于实践中。同时，利用相关课程培养学生对人工智能的兴趣，激发学生学习热情，提升学生的专业素养和创新能力。其次，结合人工智能技术在电子信息工程专业中的应用特点，构建了“以电子信息工程为基础、以智能硬件为核心、以算法为核心”的课程体系。在电子信息工程专业中开设“机器学习”“嵌入式系统开发”等课程；在智能硬件方面开设“物联网技术”“智能硬件设计与开发”等课程；在算法方面开设“深度学习”“自然语言处理”等课程。再次，通过开设面向智能硬件方向的实践类课程，如硬件设计实验、智能家居系统开发、智能机器人开发等，培养学生对人工智能的兴趣。在每个学期最后一个月进行一个项目实践活动，使学生能将理论知识与实际相结合，提升学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。最后，在最后一个月还开设了为期3周的项目设计比赛，使学生能够将理论知识与实践相结合。

1.3 课程内容与教学方式的改革

人工智能课程涉及计算机、电子、自动化、人工智能等多个领域，对于电子信息工程专业学生来说，要掌握这些领域的知识，具有一定的难度。为了培养学生的创新意识和创新能力，提高学生解决问题的能力，在课程内容和教学方式上需要进行改革。

传统的教学模式以课堂授课为主，教师在课堂上讲解知识要点，学生在课堂上完成作业，这种模式不利于学生创新意识和创新能力的培养。因此，我们提出将人工智能课程与电子信息工程专业相融合，以案例驱动、任务驱动等方式来组织教学。

将人工智能的相关理论与实验性学习融入电子信息工程的教学课程，有利于学生在动手实操中深化对专业知识的吸收和掌握。新增设的课程如“人工智能概论”“Python编程及其应用”“数字图像处理技术”以及“智能车辆系统”等，同时包括各自的实验实训部分，并恰当地结合人工智能的技术框架和实例分析。此外，对现有的编程课程包括“C语言编程”“MATLAB软件应用”“数据结构及算法分析”“嵌入式系统设计与编程”等课程的教学内容进行优化调整。通过融入工程实践中的人工智能实例，紧密追随电子信息技术领域的最新发展趋势，避免仅停留在表面的理论演示，确保课程内容的实用性和效率[1]。

2. 人才培养方案的优化

为了应对社会进步的需求，必须全方位革新教育和教学体系，以培养社会所需的多能型高质量应用人才。这涉及对育人目标、培养标准、知识与技能、素质框架、课程结构以及教学策略等多个维度的深入改革。要按照“宽领域、深基础、强技能”的教育理念，建立适宜的人才培养机制。同时，对现有的专业课程结构进行细致的优化与调整，更新专业人才的培养计划，并创建既强调工程基础知识和技术技能，又反映行业特色的专业课程体系。

将企业标准引入教学过程：一方面，由企业专家以专家身份参与教师授课，对授课内容进行审核和把关；另一方面，学生根据企业要求在导师指导下完成实践环节作业。通过这种方式，使学生感受到企业的文化和价值观，从内心深处感受到自己所学专业知识能够服务于社会。

持续改良结合理论与实际、多级互联的实践教育体系，以满足学生的兴趣和偏好，激发并深化学生在实践训练中的参与度。将人工智能技术及其应用有机地整合进电子信息工程专业的实际操作教学中，借助多元化和实用导向的实验课程扩展学生的技术知识。通过课堂实验、集成课程项目设计、企业实习三个方面的相互配合，构建了一个立体的学习平台。此外，还鼓励学生积极投身于电子设计大赛、人工智能挑战等学术竞赛，以培养学生的创新能力，确保学生成为既有深厚素质又具有创新能力的应用型专才[2]。

3. 课程体系的重构

在创新电子信息工程专业的教学大纲时，以学生为中心，以能力为本位，重构课程体系。同时，要将人工智能技术融入课程体系，就必须对课程内容进行优化。人工智能技术融入课程体系的主要措施有以下几点：第一，更新课程内容，重点引进前沿知识和研究成果；第二，加大对实践教学环节的重视程度；第三，对部分教学内容进行调整或优化。

基于上述措施进行人工智能技术融入课程体系的重构过程中，应结合学校实际情况和学科特点，对现有课程体系进行优化。通过对电子信息工程专业人工智能技术融入课程体系的研究，本专业将在现有的基础上结合学校电子信息工程专业自身特色和学科优势，强化学生的动手能力、创造力以及团队合作意识，全面提高学生的综合素质。

3.1 课程体系

电子信息工程专业在对课程体系进行优化的过程中，要充分考虑“人工智能技术”融入课程体系的具体内容。结合学校实际情况和学科优势，在人工智能技术融入课程体系中，应将以下内容融入课程体系中：第一，在“智能感知与通信”课程中引入图像处理相关知识；第二，在“智能机器人”课程中引入机器学习相关知识。

将人工智能技术融入电子信息工程专业的课程体系中后，从以下两个方面提高学生的实践能力：第一，在第二、三、四学期的专业核心课教学过程中加入与人工智能相关的内容；第二，在毕业设计环节融入人工智能技术。通过对电子信息工程专业人工智能技术融入课程体系的研究与实践，学生将能够掌握基本的人工智能技术及应用方法，提高动手实践能力和综合素质。

3.2 教学团队

在探索如何将人工智能技术有效整合进教学大纲的工作中，要求教学团队具有一定的实践经验。为此，学校应加强教学团队建设，聘请业内知名专家，构建电子信息工程专业的教学团队。同时，也可在校内进行专业教师和企业工程师的交叉培养。在教学团队建设过程中，学校应根据各专业实际情况，以教师为核心，以学生为主体，优化课程体系。同时，学校还应对教师进行培训和考核，定期组织教师参加人工智能相关的学术会议和技术培训。

此外，学校应完善教学管理制度及考核機制。在此基础上，加强对教师的激励和约束机制。在引入人工智能技术后，电子信息工程专业的学生需要掌握多项技能。为此，学校应对教师进行合理分工和岗位描述，在职称晋升时可参考职称评定要求以及岗位描述的要求。同时，还应加强对教师科研成果的考核和监督。

4. 培养方案实践效果

面对电子信息工程领域人才教育的挑战，以人工智能技术融入应用型人才培养为核心，构建“人工智能技术融入专业课程教学方法”，取得了良好的实践效果。“人工智能技术融入专业课程教学方法”依托国家一流课程建设项目、省级优质在线开放课程、省级卓越工程师教育培养计划项目、校企合作共建课程等平台，建设了多门相关的人工智能技术融入的实践课程，提供了丰富的实践教学资源，使学生在掌握相关理论知识的同时，能够将所学知识灵活运用到实践中。通过教学实践，学生们的专业能力和创新创业技能得到了显著提高。

4.1 学生创新创业能力显著提升

实施融合人工智能技术的专业课程教育策略有效提升了学生的学习积极性，并点燃学生对创新和创业的热忱。自2017年以来，学生在电子信息领域的科技竞赛、“互联网+”创新创业大赛以及全国大学生电子设计竞赛中均获得了好成绩。

4.2 学生专业综合能力提升

本文培养方案的实施，遵循以学生为中心的原则，坚持“学生为本”，以课程群教学资源和项目为基础，运用以任务为导向和案例分析的教学方法，引导学生积极参与课堂学习和课外实践活动，鼓励学生参与行业竞赛和学术研讨。通过人工智能技术融入专业课程教学方法的实施，学生专业综合能力得到显著提升。例如，在电路分析课程群的“人工智能技术与电子设计”课程中，通过将人工智能技术融入电路分析实验课程，激发学生学习兴趣，增强学生对该技术的理解和兴趣。在2019级通信工程专业学生中开展了人工智能技术融入专业课程学习活动，19位同学完成了1个项目的开发，参与人数则达到29人。

结语

本文针对当前应用型电子信息工程专业人才培养中存在的问题，提出了人工智能技术融入应用型电子信息工程人才培养的解决方案。通过优化专业课程体系、重构人工智能技术融入课程体系、构建多层次实践教学体系、建立立体化创新创业实践平台等措施，提升学生的专业素养和创新能力。同时，通过分析现有教学方法和教学内容中存在的问题，提出了基于人工智能技术的课程教学方法。此外，还对“人工智能+电子信息工程”课程考核评价方法进行了改革。通过上述措施和改革，学生在毕业设计、毕业论文等方面取得了较好的成绩，得到了用人单位的认可。总之，本文提出的“人工智能+电子信息工程”人才培养方案，可为高职院校电子信息工程专业提供参考，同时也为人工智能技术在其他学科中的应用提供一定的参考。

参考文献：

[1]翟卫青，宁超魁.“人工智能”技术融入应用型电子信息工程专业人才培养探索[J].平顶山学院学报，2022，37（6）：124-128.

[2]殷庆武.电子信息工程中人工智能技术的应用探究[J].互联网周刊，2023（7）： 81-83.

作者简介：孙书萍，硕士研究生，助教，研究方向：电子信息工程、教育学。

基金项目：安徽水利水电职业技术学院2021年高等学校省级质量工程项目——大数据在教学质量管理中的应用研究（编号：2021jyxm0542）。